arm編程的具體內(nèi)容

arm編程ARM特點(diǎn):1、體積小、低功耗、低成本、高性能2、支持Thumb（16位）/ARM（32位）雙指令集,能很好的兼容8位/16位器件3、大量使用寄存器,指令執(zhí)行速度更快4、尋址方式靈活簡單,執(zhí)行效率高工作狀態(tài):從編程的角度看，ARM微處理器的工作狀態(tài)一般有兩種，并可在兩種狀態(tài)之間切換：第一種為ARM狀態(tài)，此時(shí)處理器執(zhí)行32位的字對齊的ARM指令。第二種為Thumb狀態(tài)，此時(shí)處理器執(zhí)行16位的、半字對齊的Thumb指令。當(dāng)ARM微處理器執(zhí)行32位的ARM指令集時(shí)，工作在ARM狀態(tài)；當(dāng)ARM微處理器執(zhí)行16位的Thumb指令集時(shí)，工作在Thumb狀態(tài)。在程序的執(zhí)行過程中，微處理器可以隨時(shí)在兩種工作狀態(tài)之間切換，并且，處理器工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)變并不影響處理器的工作模式和相應(yīng)寄存器中的內(nèi)容。存儲器格式:ARM體系結(jié)構(gòu)將存儲器看作是從零地址開始的字節(jié)的線性組合。從零字節(jié)到三字節(jié)放置第一個(gè)存儲的字（32位）數(shù)據(jù)，從第四個(gè)字節(jié)到第七個(gè)字節(jié)放置第二個(gè)存儲的字?jǐn)?shù)據(jù)，依次排列。作為32位的微處理器，ARM體系結(jié)構(gòu)所支持的最大尋址空間為4GB。ARM體系結(jié)構(gòu)可以用兩種方法存儲字?jǐn)?shù)據(jù)，稱之為大端格式和小端格式。大端格式：字?jǐn)?shù)據(jù)的高字節(jié)存儲在低地址中，而字?jǐn)?shù)據(jù)的低字節(jié)則存放在高地址中。小端格式：與大端存儲格式相反，在小端存儲格式中，低地址中存放的是字?jǐn)?shù)據(jù)的低字節(jié)，高地址存放的是字?jǐn)?shù)據(jù)的高字節(jié)。指令長度:ARM微處理器的指令長度可以是32位（在ARM狀態(tài)下），也可以為16位（在Thumb狀態(tài)下）。ARM微處理器中支持字節(jié)（8位）、半字（16位）、字（32位）三種數(shù)據(jù)類型，其中，字需要4字節(jié)對齊（地址的低兩位為0）、半字需要2字節(jié)對齊（地址的最低位為0）。工作模式:ARM微處理器支持7種工作模式，分別為：1、用戶模式（Usr）用于正常執(zhí)行程序2、快速中斷模式(FIQ)用于高速數(shù)據(jù)傳輸3、外部中斷模式(IRQ)用于通常的中斷處理4.管理模式（svc）操作系統(tǒng)使用的保護(hù)模式5.數(shù)據(jù)訪問終止模式(abt)當(dāng)數(shù)據(jù)或指令預(yù)取終止時(shí)進(jìn)入該模式，可用于虛擬存儲及存儲保護(hù)。6.系統(tǒng)模式（sys）運(yùn)行具有特權(quán)的操作系統(tǒng)任務(wù)。7.未定義指令中止模式（und）當(dāng)未定義的指令執(zhí)行時(shí)進(jìn)入該模式，可用于支持硬件ARM微處理器的運(yùn)行模式可以通過軟件改變，也可以通過外部中斷或異常處理改變。應(yīng)用程序運(yùn)行在用戶模式下，當(dāng)處理器運(yùn)行在用戶模式下時(shí)，某些被保護(hù)的系統(tǒng)資源是不能被訪問的。除用戶模式以外，其余的所有6種模式稱之為非用戶模式，或特權(quán)模式（Privileged

Modes）；其中除去用戶模式和系統(tǒng)模式以外的5種又稱為異常模式（Exception

Modes），常用于處理中斷或異常，以及需要訪問受保護(hù)的系統(tǒng)資源等情況。寄存器ARM微處理器共有37個(gè)32位寄存器，其中31個(gè)為通用寄存器，6個(gè)為狀態(tài)寄存器。但是這些寄存器不能被同時(shí)訪問，具體哪些寄存器是可以訪問的，取決ARM處理器的工作狀態(tài)及具體的運(yùn)行模式。但在任何時(shí)候，通用寄存器R14～R0、程序計(jì)數(shù)器PC、一個(gè)狀態(tài)寄存器都是可訪問的。寄存器(ARM狀態(tài)):在ARM工作狀態(tài)下，任一時(shí)刻可以訪問16個(gè)通用寄存器和一到兩個(gè)狀態(tài)寄存器。在非用戶模式（特權(quán)模式）下，則可訪問到特定模式分組寄存器，具體見下頁圖:分組通用寄存器：分組寄存器R8-R12：1.FIQ模式分組寄存器R8-R122.FIQ以外的分組寄存器R8-R12分組寄存器R13、R14：1.寄存器R13通常用做堆棧指針SP2.寄存器R14用作子程序鏈接寄存器（Link

Register－LR），也稱為LR，指向函數(shù)的返回地址寄存器R15被用作程序計(jì)數(shù)器，也稱為PC。其值等于當(dāng)前正在執(zhí)行的指令的地址+8(因?yàn)樵谌≈泛蛨?zhí)行之間多了一個(gè)譯碼的階段)。狀態(tài)寄存器：CPSRSPSR_svcSPSR_abtSPSR_undSPSR_irqSPSR_fiqARM所有工作模式下都可以訪問程序狀態(tài)寄存器CPSR。CPSR包含條件碼標(biāo)志、中斷禁止位、當(dāng)前處理器模式以及其它狀態(tài)和控制信息。CPSR在每種異常模式下都有一個(gè)對應(yīng)的物理寄存器——程序狀態(tài)保存寄存器SPSR。當(dāng)異常出現(xiàn)時(shí)，SPSR用于保存CPSR的值，以便異常返回后恢復(fù)異常發(fā)生時(shí)的工作狀態(tài)。尋址方式：所謂尋址方式就是處理器根據(jù)指令中給出的地址信息來尋找物理地址的方式。立即尋址：立即尋址也叫立即數(shù)尋址，這是一種特殊的尋址方式，操作數(shù)本身就在指令中給出，只要取出指令也就取到了操作數(shù)。這個(gè)操作數(shù)被稱為立即數(shù)，對應(yīng)的尋址方式也就叫做立即尋址。例如以下指令：ADDR0，R0，＃1；R0←R0＋1ADDR0，R0，＃0x3f

；R0←R0＋0x3f在以上兩條指令中，第二個(gè)源操作數(shù)即為立即數(shù)，要求以“?！睘榍熬Y，對于以十六進(jìn)制表示的立即數(shù)，還要求在“＃”后加上“0x”或“&”。寄存器尋址：寄存器尋址就是利用寄存器中的數(shù)值作為操作數(shù)，這種尋址方式是各類微處理器經(jīng)常采用的一種方式，也是一種執(zhí)行效率較高的尋址方式。ADD

R0，R1，R2

；R0←R1＋R2該指令的執(zhí)行效果是將寄存器R1和R2的內(nèi)容相加，其結(jié)果存放在寄存器R0中。寄存器間接尋址：寄存器間接尋址就是以寄存器中的值作為操作數(shù)的地址，而操作數(shù)本身存放在存儲器中。例如以下指令：ADDR0，R1，[R2]

；R0←R1＋[R2]LDR

R0，[R1]

；R0←[R1]在第一條指令中，以寄存器R2的值作為操作數(shù)的地址，在存儲器中取得一個(gè)操作數(shù)后與R1相加，結(jié)果存入寄存器R0中。第二條指令將以R1的值為地址的存儲器中的數(shù)據(jù)傳送到R0中?；纷冎穼ぶ坊纷冎穼ぶ肪褪菍⒓拇嫫鳎ㄔ摷拇嫫饕话惴Q作基址寄存器）的內(nèi)容與指令中給出的地址偏移量相加，從而得到一個(gè)操作數(shù)的有效地址：LDRR0，[R1，＃4]

；R0←[R1＋4]LDRR0，[R1，＃4]！

；R0←[R1＋4]、R1←R1＋4LDRR0，[R1]，＃4

；R0←[R1]、R1←R1＋4LDRR0，[R1，R2]

；R0←[R1＋R2]多寄存器尋址采用多寄存器尋址方式，一條指令可以完成多個(gè)寄存器值的傳送。這尋址方式可以用一條指令完成傳送最多16個(gè)通用寄存器的值。以下指令：LDMIA

R0，{R1，R2，R3，R4}

；R1←[R0]

；R2←[R0＋4]

；R3←[R0＋8]

；R4←[R0＋12]該指令的后綴IA表示在每次執(zhí)行完加載/存儲操作后，R0按字長度增加，因此，指令可將連續(xù)存儲單元的值傳送到R1～R4。相對尋址與基址變址尋址方式相類似，相對尋址以程序計(jì)數(shù)器PC的當(dāng)前值為基地址，指令中的地址標(biāo)號作為偏移量，將兩者相加之后得到操作數(shù)的有效地址。以下程序段完成子程序的調(diào)用和返回，跳轉(zhuǎn)指令BL采用了相對尋址方式：BL

NEXT；跳轉(zhuǎn)到子程序NEXT處執(zhí)行……NEXT……MOV

PC，LR